Industrie 4.0 : les machines pour la tôle, le tube et le profilé fourbissent leurs armes

Les principaux constructeurs d’équipements pour le travail de la tôle, du tube et du profilé ont profité du salon Lamiera 2017 pour présenter leurs solutions d’intégration numérique, indispensables pour améliorer la qualité, la productivité et la rentabilité des usines.

Pour sa première édition dans les halls du parc d’exposition de Milan (Italie), le salon international du travail de la tôle Lamiera a frappé fort, tant côté organisationnel que technologique. Quelques 480 exposants ont déployé du 17 au 20 mai 2017 leurs solutions innovantes sur une surface de 40 000 m2. Ce qui représente une évolution sensible par rapport à l’édition précédente qui a eu lieu dans le fief historique de ce salon à Bologne : + 25% du nombre d’exposants et + 21% de la surface occupée. Mais la surprise, technologique évidemment, a été l’omniprésence du concept Industrie 4.0. La quasi-totalité de constructeurs d’équipements pour le travail de la tôle proposait une solution compatible avec cet objectif dont la mise en place s’annonce longue et complexe. La raison de cet engouement est simple : le gouvernement italien a promulgué une loi qui offre aux entreprises qui investissent dans les solutions nécessaires pour réaliser l’usine connectée la possibilité d’appliquer un suramortissement allant jusqu’à 250% de leurs dépenses. Rappelons qu’Industrie 4.0 est une démarche d’intégration et de transformation numérique de l’industrie lancée en Allemagne (baptisé « industrie du futur » en France) et qu’elle repose sur plusieurs piliers¹. Tout d’abord sur la généralisation des outils numériques qui assureront l’intégration de l’ensemble du processus de production, dont certains comme les logiciels de CFAO (conception et fabrication assistées par ordinateur) ou les machines à commande numérique voire les réseaux sont déjà largement utilisés. La production sera ainsi toujours plus flexible, grâce à l’interconnexion des machines entre elles mais aussi avec les produits fabriqués. Et les différents départements des entreprises dialogueront en permanence. L’objectif étant d’assurer une production de qualité, économique, respectueuse de l’environnement, mais aussi et surtout, personnalisée. Et de faire face à l’évolution de la demande qui impose une fabrication en petites séries qui varient continuellement. Les constructeurs d’équipements pour le travail de la tôle ont reçu cinq sur cinq ce message des utilisateurs qui veulent profiter de ce plan national italien ouvert sur 2017 et 2018 et qui cherchaient chaussure à leur pied à Lamiera. Deux approches sont en marche. Certains fabricants utilisent ainsi leurs ressources informatiques propres pour réaliser des solutions compatibles avec le concept Industrie 4.0.

Comme Trumpf qui propose depuis plusieurs années une offre compatible Industrie 4.0 à travers son service TruConnect, ses machines sont connectées et peuvent dialoguer avec le système central de gestion de l’entreprise. Le géant allemand a créé dès 2015 une filiale, Axoom, qui propose de telles solutions via sa plateforme numérique éponyme. Axoom Smart Enterprise répond aux besoins des industriels tandis qu’Axoom IoT aide les constructeurs de machines, de composants mécaniques et des capteurs à sauter le pas. Dans le premier cas, on assure l’optimisation de la chaîne de valeur, l’utilisation des informations dans l’ensemble du système de production, l’intégration intelligente des équipements de production… Dans le second, on réalise des solutions qui permettent aux machines d’être connectées rapidement et facilement, d’évaluer en temps réel les informations.

Premier au monde à avoir mis au point un atelier flexible au début des années 1980, Mazak s’est lui aussi lancé depuis plusieurs années dans le développement et la réalisation de solutions destinées à l’usine intelligente. Son projet iSmart Factory offre une plateforme Internet industrielle et sécurisée dotée de matériels et de logiciels dédiés. Un système compatible Industrie 4.0 qui supervise et gère les machines connectées ainsi que l’usine dans son ensemble.

Bénéficiant d’un service informatique conséquent, Amada dévoilait au salon italien un système logiciel original de surveillance et d’alertes de la fabrication. Ce dernier permet aux utilisateurs de contrôler leurs machines quand ils veulent, et même s’ils sont distants géographiquement. Baptisée Keeper, cette solution qui fonctionne aussi bien sur ordinateur que sur tablette ou smartphone, fournit toutes les informations nécessaires pour connaître l’état des machines et leur fonctionnement, des données statistiques, etc. Des informations sauvegardées sur le cloud d’Amada. Doté d’une interface simple et intuitive, le Keeper permet aux utilisateurs de maîtriser le fonctionnement des équipements voire de leur atelier de tôlerie grâce à un accès en temps réel aux informations. Une solution que les utilisateurs français des équipements du constructeur ont pu analyser de visu lors des journées techniques qui ont eu lieu du 13 au 16 juin 2017 au Centre Technique de Paris Nord II.

BLM Group est venu lui aussi, avec ses propres solutions Industrie 4.0. Ses équipements répondent à un des objectifs principaux de ce concept : la possibilité de faire varier rapidement et automatiquement la production en garantissant sa fiabilité et son autonomie. Le système modulaire de découpe laser de la tôle LS5 dispose d’un dispositif de chargement/déchargement automatique de la tôle et d’un magasin qui autorisent une fabrication autonome. Destiné à la découpe laser de tubes, le Lasertube LT Fiber est doté d’un système de vision Active Scan capable d’identifier en temps réel la dimension de la pièce à usiner pour pouvoir positionner le dispositif d’usinage correctement. D’autres fonctions s’inscrivent dans la même démarche Industrie 4.0, comme Active Speed (les paramètres de découpe s’autorégulent instantanément en fonction de la vitesse), Active Piercing (contrôle du perçage en fonction de paramètres d’usinage relevés en temps réel), Active Marking (marquage laser en temps réel pour assurer la traçabilité). BLM propose également des solutions capables d’intégrer les machines entre elles, mais aussi avec le système de gestion de l’entreprise. Exemple : All-In-One qui relie une machine Lasertube avec un équipement de cintrage et communique avec l’ERP de l’entreprise. Toutes les solutions informatiques du constructeur italien sont regroupées dans la suite BLMElements.

Même démarche chez LVD dont l’offre Industrie 4.0 regroupe le contrôle numérique de dernière génération Touch, la base de données centralisée Cadman et la suite logicielle éponyme. A l’utilisateur de puiser dans ces outils pour choisir la configuration idoine. Ou chez Prima Power dont les machines et les cellules flexibles de production sont intelligentes et peuvent être connectées. « Notre système Prima Power 4.0 qui comporte différentes solutions matérielles et logicielles, aide les PME à doper leur compétitivité », affirme Ivana Montelli, responsable du service Software Product Management du constructeur italien. Big Data, cloud, IoT (Internet des objets), réalité augmentée, connectivité, capteurs, simulation… tous les moyens sont mis à contribution pour planifier au mieux et gérer en temps réel le processus de production. L’analyse des conditions de fonctionnement de machines à distance et le contrôle permanent de leurs performances améliore sensiblement le processus de maintenance. « La réduction du temps de production et des coûts sont ainsi au rendez-vous », constate la spécialiste de Prima Power. Les équipes R & D du constructeur italien développent également de nouveaux systèmes de production, comme ceux de fabrication additive. « Nous exploitons actuellement notre savoir-faire dans le domaine du laser et de la machine-outil pour mettre au point un système de cladding et de construction de pièces métalliques par fabrication additive », affirme Ivana Montelli.

Autre constructeur italien réputé, Salvagnini était lui aussi de la fête Industrie 4.0 avec des solutions présentées pour la première fois. Comme la cellule intelligente qui regroupait un système de découpe laser L3, une panneauteuse plug and play P1 et une petite presse plieuse B3 60/200, l’ensemble étant géré par un logiciel dédié OPS-FlexCell. « Ce système de fabrication intelligent et intégré est capable de détecter et de s’adapter automatiquement au changement du matériau à usiner ainsi qu’au flux de production », explique Tommaso Bonuzzi, directeur marketing de Salvagnini. La simulation de l’usine intelligente était assurée par le logiciel OPS-FlexCell : il suffisait au visiteur du salon de lancer un ordre de fabrication et le système gérait la commande, contrôlait le stock, repartissait les pièces vers la machine idoine, optimisait le flux, transférait l’information d’une machine à une autre, guidait l’opérateur pour minimiser les erreurs et les déchets… Présentée en première mondiale, la petite presse plieuse B3.ATA préfigure l’avenir. Dotée d’automatismes avancés, cette machine auto-adaptative s’inscrit pleinement dans le concept Industrie 4.0 grâce à ces dispositifs de connectivité. « Relié au système de production grâce à une liaison sans fil, la machine peut être pilotée par un smartphone », souligne le responsable de Salvagnini. Un équipement qui dispose de plusieurs dispositifs originaux. Comme KinEtic qui permet des opérations hybrides et une consommation énergétique réduite ou le système de fabrication en kit grâce au dispositif de réglage d’outils flexible ATA (opérationnel pour les outils bas et hauts, une première mondiale également) qui change et adapte la longueur de l’outil automatiquement en moins de 5 secondes. Ou encore, le dispositif MAC2.0 qui manipule la tôle à usiner sans l’intervention de l’opérateur et rend la machine adaptative. A cela s’ajoutent les systèmes AMS (mesure laser d’angle) et SCrowning (adapte et compense le bombage en temps réel en fonction du matériau à plier).

Ficep met en œuvre les solutions Industrie 4.0 mises au point par sa filiale informatique SteelProjects detenue à 52% par Ficep Italie et 48% par Ficep France. « Nos machines communiquent les unes avec les autres ainsi qu’avec le système de gestion d’entreprise », explique Julien Divet, spécialiste chez Ficep France. « Les informations circulent ainsi facilement entre le bureau d’études, les Méthodes et l’atelier, ce qui permet à l’utilisateur d’avoir un contrôle permanent de sa production. Ce dernier peut aussi accéder aux informations à distance. » La polyvalence de machines est un autre objectif de l’usine intelligente qui favorise la flexibilité de la production si nécessaire aux sous-traitants. La machine Tipo G de Ficep peut ainsi assurer aussi bien le fraisage que la découpe plasma et le perçage des pièces. Une polyvalence que propose aussi Promotec, une filiale de Gigant Industries. Son équipement XDream assure des opérations de découpe au laser fibre et au plasma ainsi que de perçage.

D’autres constructeurs ont adopté une autre approche en nouant des partenariats avec des spécialistes de solutions informatiques pour construire leur offre Industrie 4.0. Quant à Alma, le spécialiste français des solutions informatiques pour le travail de la tôle présent au salon italien à travers sa filiale locale, il profite de son savoir-faire dans ce domaine pour proposer une offre complète qui permet non seulement de relier les machines-outils entre elles, mais aussi avec la CFAO, l’ERP, les robots, les systèmes logistiques, ce qui permet aux utilisateurs d’avoir une vision intelligente de la production. Bystronic n’a pas attendu cependant, l’avènement du concept Industrie 4.0 pour intégrer ses équipements. « Nos machines sont connectées et peuvent être contrôlées via le Wi-Fi avec un smartphone », confirme Frank Cavalin, Senior Vice President Market Division Southern Europe. « L’utilisateur a ainsi une vue vidéo de sa machine et peut assurer la gestion complète de l’usine. Ce qui permet le respect scrupuleux du délai en améliorant à la fois le flux de production et la maintenance des machines. » Des machines plus flexibles et plus productives, comme la ByFiber équipée d’une source fibre de 10 kW exposée à Lamiera. Un équipement doté d’une source IPG mais réalisée suivant les spécifications de Bystronic, capable de découper des tôles d’acier d’une épaisseur de 30 mm. Ce qui représente un vrai concurrent pour le laser CO₂. « Le prototype que nous avons présenté à EuroBlech 2016 est commercialisé depuis quelques mois et 150 exemplaires sont déjà en fonctionnement chez les utilisateurs », précise le spécialiste de Bystronic. « 90% de nos machines de découpe sont d’ailleurs, livrées avec une source fibre. » Des machines fiables, garanties pendant cinq ans, ce qui constitue un atout important quand on sait qu’un module laser coûte entre 10 000 et 20 000 euros. Bystronic exposait aussi sa petite cellule de pliage robotisée. Un système plug and play, flexible et mobile qui correspond aux exigences de la fabrication intelligente et peut traiter des tôles de 600 x 400 mm. Son prix : 200 000 euros. « Nous avons présenté récemment en Suisse un système plus grand », explique Frank Cavalin. « L’intérêt de ce type de solution c’est de pouvoir fabriquer économiquement des petites séries de pièces. Ce qui correspond à une demande importante des utilisateurs de nos machines. Les usines sont passées de séries de 2 000 pièces il y a quelques années à 100 pièces maintenant. »

Le constructeur de presses d’estampage Zani utilise les solutions de Siemens pour doter ses équipements de fonctions Industrie 4.0. Comme la plateforme MindSphere (disponible depuis décembre 2016 en France), l’écosystème « Internet des Objets » ouvert et basé sur le cloud de Siemens, qui offre des possibilités plug-and-play de connexion d’équipements et d’usines, pour collecter, analyser et gérer les données industrielles via des standards ouverts. Une solution qui allie supervision et analyse immédiate de données et propose de multiples connectivités, des outils pour le développeur, des applications prêtes à l’emploi. Certaines applications évaluent et améliorent la performance du processus de fabrication ainsi que celles des équipements, afin d’atteindre un Taux de Rendement Synthétique (TRS) optimal. MindSphere ouvre en outre la voie à des modèles commerciaux entièrement nouveaux entre partenaires industriels pouvant partager des données sur un cloud privé et sécurisé. Comme la vente d’heures-machine, qui permet à l’utilisateur de bénéficier d’un modèle transparent de facturation à l’usage.

Enfin, la découpe par jet d’eau adopte elle aussi la démarche de l’usine intelligente. Flow par exemple, dévoilait à Lamiera sa nouvelle génération de machines matérialisée par la Mach 500. Une machine programmée par le système de CFAO intelligent FlowXpert 2016, plus fiable, plus silenceuse et plus rapide. Les accélérations sont augmentées de 200% par rapport à la génération précédente et la précision de répétabilité est deux fois meilleure.

Cette effervescence de bon aloi constatée au salon italien sera-t-elle aussi bénéfique aux entreprises françaises ? « Espérons que le nouveau gouvernement français adoptera très vite les mêmes dispositifs de suramortissement qu’en Italie, ce qui incitera nos PME à investir dans des solutions de fabrication modernes », conclut Julien Divet de Ficep France.

A bon entendeur, salut…